Capa de ozono

Capa de ozono , también llamado ozonosfera , región de la atmósfera superior, entre aproximadamente 15 y 35 km (9 y 22 millas) sobre la superficie de la Tierra, que contiene concentraciones relativamente altas de moléculas de ozono (O3). Aproximadamente el 90 por ciento del ozono de la atmósfera se produce en la estratosfera, la región se extiende desde 10-18 km (6-11 millas) hasta aproximadamente 50 km (unas 30 millas) sobre la superficie de la Tierra. En la estratosfera el temperatura de la atmósfera se eleva al aumentar la altura, fenómeno creado por la absorción de la radiación solar por la capa de ozono. La capa de ozono bloquea eficazmente casi toda la radiación solar de longitudes de onda a menos de 290 nanómetros de alcanzar la superficie de la Tierra, incluidos ciertos tipos de radiación ultravioleta (UV) y otras formas de radiación que podrían dañar o matar a la mayoría de los seres vivos.

capas de la tierra

capas de la atmósfera de la Tierra Las capas de la atmósfera de la Tierra, con una línea amarilla que muestra la temperatura del aire a varias alturas. Encyclopædia Britannica, Inc.



Ubicación en la atmósfera de la Tierra

En las latitudes medias, las concentraciones máximas de ozono se producen en altitudes de 20 a 25 km (alrededor de 12 a 16 millas). Las concentraciones máximas se encuentran en altitudes de 26 a 28 km (aproximadamente 16 a 17 millas) en los trópicos y de aproximadamente 12 a 20 km (aproximadamente 7 a 12 millas) hacia los polos. La menor altura de la región de máxima concentración en las latitudes altas se debe en gran medida a los procesos de transporte atmosférico hacia los polos y hacia abajo que ocurren en las latitudes medias y altas y la altura reducida de la tropopausa (la región de transición entre la troposfera y la estratosfera).



La mayor parte del ozono restante se produce en la troposfera, la capa de la atmósfera que se extiende desde la superficie de la Tierra hasta la estratosfera. El ozono cercano a la superficie a menudo resulta de interacciones entre ciertos contaminantes (como óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles), fuertes luz de sol , y caliente tiempo . Es uno de los ingredientes principales del smog fotoquímico, un fenómeno que afecta a muchas áreas urbanas y suburbanas de todo el mundo, especialmente durante los meses de verano.

daño por ozono en la hoja

Daño por ozono en la hoja Daño por ozono en la hoja de una nuez inglesa ( Juglans regia ). F.K. Anderson / Encyclopædia Britannica, Inc.



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Creación y destrucción de ozono

La producción de ozono en la estratosfera resulta principalmente de la ruptura de los enlaces químicos dentro de las moléculas de oxígeno (O2) por fotones solares de alta energía. Este proceso, llamado fotodisociación, da como resultado la liberación de átomos de oxígeno individuales, que luego se unen con moléculas de oxígeno intactas para formar ozono. El aumento de las concentraciones de oxígeno atmosférico hace unos dos mil millones de años permitió que el ozono se acumulara en la atmósfera de la Tierra, un proceso que condujo gradualmente a la formación de la estratosfera. Los científicos creen que la formación de la capa de ozono jugó un papel importante en el desarrollo de la vida en la Tierra al eliminar los niveles letales de radiación UVB (radiación ultravioleta con longitudes de onda entre 315 y 280 nanómetros) y, por lo tanto, facilitando la migración de formas de vida de los océanos a la tierra.

agujero de ozono

ozono: agujero Cambios en el tamaño del agujero de ozono desde octubre de 1979 hasta octubre de 1990. Photos.com/Thinkstock

La cantidad de ozono en la estratosfera varía naturalmente a lo largo del año como resultado de procesos químicos que crean y destruyen las moléculas de ozono y como resultado de los vientos y otros procesos de transporte que mueven las moléculas de ozono por el planeta. Sin embargo, a lo largo de varias décadas, las actividades humanas alteraron sustancialmente la capa de ozono. El agotamiento de la capa de ozono, la disminución global del ozono estratosférico observada desde la década de 1970, es más pronunciada en las regiones polares y está bien correlacionada con el aumento de cloro y bromo en la estratosfera. Esos productos químicos, una vez liberados por la radiación ultravioleta del clorofluorocarbonos (CFC) y otros halocarbonos (compuestos de carbono-halógeno) que los contienen, destruyen el ozono al eliminar átomos de oxígeno individuales de las moléculas de ozono. El agotamiento es tan extenso que los llamados agujeros de ozono (regiones de cobertura de ozono severamente reducida) se forman sobre los polos durante el inicio de sus respectivas estaciones de primavera. El agujero más grande de este tipo, que ha abarcado más de 20,7 millones de kilómetros cuadrados (8 millones de millas cuadradas) de manera constante desde 1992, aparece anualmente en Antártida entre septiembre y noviembre.



el agotamiento de la capa de ozono

agotamiento del ozono Agujero de ozono antártico, 17 de septiembre de 2001. NASA / Goddard Space Flight Center

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Agujero de ozono del hemisferio sur

Agujero de ozono del hemisferio sur Dos gráficos de barras que representan el tamaño máximo del agujero de ozono y la cobertura mínima de ozono (en unidades Dobson) del agujero de ozono del hemisferio sur, 1979-2014. Encyclopædia Britannica, Inc.

A medida que la cantidad de ozono estratosférico disminuye, llega más radiación ultravioleta a la superficie de la Tierra, y los científicos temen que tales aumentos puedan tener efectos significativos en ecosistemas y salud humana. La preocupación por la exposición a niveles biológicamente dañinos de radiación ultravioleta ha sido el principal impulsor de la creación de tratados internacionales como el Protocolo de Montreal sobre sustancias que agotan la capa de ozono y su enmiendas , diseñado para proteger la capa de ozono de la Tierra. El montreal Protocolo ha sido un éxito, ya que alrededor del 99 por ciento de las sustancias químicas que agotan la capa de ozono reguladas por el tratado se han eliminado gradualmente desde su adopción en 1987. Cumplimiento con tratados internacionales que eliminaron gradualmente la producción y el suministro de muchas sustancias químicas que agotan la capa de ozono, combinado con el enfriamiento de la estratosfera superior debido al aumento de dióxido de carbono, se cree que ha contribuido a la reducción de los agujeros de ozono sobre los polos y a niveles de ozono estratosférico ligeramente más altos general. Se espera que las continuas reducciones en la carga de cloro den como resultado agujeros de ozono más pequeños sobre la Antártida después de 2040. Sin embargo, algunos científicos señalaron que los aumentos en los niveles de ozono estratosférico solo se han producido en la estratosfera superior, y las disminuciones en las concentraciones de ozono en la estratosfera inferior superan los aumentos en la estratosfera. estratosfera superior.



ozonosonda

ozonesonda Investigadores lanzan un globo que transporta una sonda de ozono, un instrumento que mide el ozono en la atmósfera, en la estación Amundsen-Scott del Polo Sur en la Antártida. NOAA